JPH09200516A - 画像処理装置及びその方法 - Google Patents

画像処理装置及びその方法

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JPH09200516A
JPH09200516A JP8002775A JP277596A JPH09200516A JP H09200516 A JPH09200516 A JP H09200516A JP 8002775 A JP8002775 A JP 8002775A JP 277596 A JP277596 A JP 277596A JP H09200516 A JPH09200516 A JP H09200516A
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JP
Japan
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pixel
value
target pixel
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interest
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JP8002775A
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Inventor
Akihiro Yoshitani
明洋 吉谷
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 誤差拡散にて2値化処理を行なう際、大容量
のFIFOメモリが必要となる。 【解決手段】 注目画素についての2値化処理時にメモ
リに格納する画素濃度値の増分を所定ビット右シフト
し、その値をメモリに格納する。この右シフトの結果生
じる余りを注目画素の次の注目画素の処理時まで持ち越
す。そして、次の注目画素の2値化処理時に得られる画
素濃度値の増分に前記余りを加算し、加算後の画素を新
たな画素値としてメモリに格納する。このメモリから画
素値を取り出す際には、取り出した値を所定ビット左シ
フトし、該シフト後の値を以後の画像処理に用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラスタ走査順で入
力された濃淡画像を2値化して出力する際に、疑似中間
調表現を用いて入力画像の濃淡を表現する画像処理装置
及びその方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】濃淡画像を疑似中間調表現する方法とし
て、現在一般に使われているものに、誤差拡散法と呼ば
れている方法がある。この方法は、ラスタ走査順に入力
されてくる濃淡画像の各画素を、ある閾値で2値化し、
その2値化した結果の濃淡値(濃淡画像において、白及
び黒に相当する濃淡値)と、その画素のもとの濃淡値と
の差分量(これを以後、2値化差分値と呼ぶ)を、その
画素の周辺画素の2値化の際に反映させることにより、
自然な疑似中間調表現を行なうものである。
【0003】この誤差拡散法を、図2の(a)〜(e)
を参照して詳しく説明する。
【0004】いま、入力濃淡画像の階調数が64(白を
表わす濃淡値が0、黒を表わす濃淡値が63)であり、
2値化の閾値が32であるとする。ここで、ある画素
(図2の(a)の画素A)を注目画素とし、その画素の
濃淡値が、例えば、20であるとすると、この画素は、
閾値処理により「白」と判断され、白を表わすデータが
出力される。
【0005】このとき、その画素のもとの濃淡値20
と、白を表わす濃淡値0との差(上記の2値化差分値)
20を、その画素の周辺にある画素(例えば、図2の
(a)に示される画素B,G,H)に、例えば、図2の
(b)に示すような割合で各画素に振り分ける。すなわ
ち、画素B,G,Hの各濃淡値に、それぞれ20×(1
/4),20×(2/4),20×(1/4)を加えた
ものを、それぞれB,G,Hの新たな濃淡値とする。
【0006】また、例えば、画素Aの濃淡値が40であ
るときには、この画素は、閾値処理により「黒」と判断
され、黒というデータが出力される。このとき、実際の
濃淡値40と、黒を表わす濃淡値63との2値化差分値
40−63=−23を、その画素の周辺にある画素に、
上記と同様に振り分ける。すなわち、画素B,G,Hの
各濃淡値に、それぞれ−23×(1/4),−23×
(2/4),−23×(1/4)を加えたものを、それ
ぞれB,G,Hの新たな濃淡値とする。
【0007】以上の処理を、ラスタ走査順に入力されて
くるすべての画素に対して行なうことにより、入力濃淡
画像を2値の疑似中間調で表現することができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図2に示す例におい
て、図2の(a)の画素Hを注目画素とした時点では、
画素Hの濃淡値は、それ以前の画素A,B,Gでの2値
化処理により、画素Hの真の、つまり、入力画像での濃
淡値から変化していることになる。具体的には、画素X
での2値化処理によって生じる2値化差分値をγXとす
ると、図2の(a)の画素Hの濃淡値は、画素Hの真の
濃淡値に、 (γA×1/4+γB×2/4+γG×1/4) 加えたものとなる。実際には、この値に対して閾値処理
を行なうことで、画素Hが黒になるか、あるいは白にな
るかを判断している。
【0009】さて、各画素についての2値化処理は、上
述のようにラスタ走査順で行なわれるため、画素A,B
での処理によって生じる2値化差分値を、その1ライン
分下にある画素Hでの2値化処理を行なう時点まで覚え
ておかなければならない。実際のファクシミリなどで
は、入力画像1ライン分の情報を保持できるFIFOメ
モリを用意することにより、これを実現している。
【0010】すなわち、画素B(注目画素とする)での
2値化処理が終わった時点で、次のラインの画素H(対
象画素)の2値化処理時に使われる値(γA×1/4+
γB×2/4)(第一の対象画素濃淡値増分)を、図2
の(c)に示すようにFIFOメモリに保存しておく。
このFIFOメモリの内容は、図2の(d)に示すよう
に、1画素の処理が行なわれる毎に1セルずつシフトさ
れ、画素Bに隣接した次のラインの画素Hが注目画素に
なったときに、上記の処理で保存された値が、図2の
(e)に示すようにFIFOメモリから出力される。そ
して、この値とγG×1/4(この値は、1画素処理時
間分だけ覚えておけばよいので、FIFOメモリではな
く、レジスタに格納する)を画素Hの真の濃淡値に加
え、その結果を画素Hの新たな濃淡値としてから、画素
Hの2値化処理を行なう。
【0011】このような処理を行なうためには、入力画
像の階調を表わすのに必要なビット数をn(例えば、階
調数が64ならばn=6)、入力画像1ライン分の画素
数をNとすると、δXを表現するのにnビット必要なた
め、n×N(bit)という、比較的大容量のFIFO
メモリが必要となる。
【0012】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、少ないメモリで、ラス
タ走査順で入力された濃淡画像を2値化処理して出力で
きる画像処理装置及びその方法を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、外部よりラスタ走査形式で送られてくる
多値画像に誤差拡散による2値化処理を行なう画像処理
装置において、注目画素についての前記2値化処理時に
メモリに格納する画素濃度値の増分を所定ビット右シフ
トする手段と、前記右シフトにて得られた値を前記メモ
リに格納する手段と、前記右シフトの結果生じる余りを
次の注目画素の処理時まで持ち越す手段と、前記次の注
目画素の2値化処理時に得られる画素濃度値の増分に前
記余りを加算する手段と、前記加算後の値を新たな画素
濃度値の増分とする手段とを備え、前記メモリから前記
新たな画素濃度値を取り出す際、該取り出した値を前記
所定ビット左シフトし、該シフト後の値を以後の画像処
理に用いる。
【0014】また、他の発明は、外部よりラスタ走査形
式で送られてくる多値画像について誤差拡散処理を実行
し、注目画素のラインの次のライン上に位置する、該注
目画素と主走査方向の座標値の差が一定である画素を対
象画素として該多値画像の2値化処理を行なう画像処理
装置において、前記注目画素の濃度値をもとに、該注目
画素が位置するライン上の各画素について前記誤差拡散
処理を実行する手段と、前記誤差拡散処理において生じ
た2値化差分値を分割して分割2値化差分値を算出する
手段と、前記分割2値化差分値を前記注目画素の周辺画
素の濃度値に加算する手段と、前記注目画素に対応する
対象画素について、該注目画素の存在するライン上の各
画素を注目画素としたときの処理において生じる前記分
割2値化差分値の内、その対象画素の濃度値に加えられ
る値を合計することで該分割2値化差分値の第1の合計
値を求める手段と、前記第1の合計値を1以外の所定数
にて除算して得られた値、及び該除算にて生じる余りを
格納する手段と、前記注目画素に対して前記主走査方向
に隣接する画素を注目画素としたときに生じる前記分割
2値化差分値の第1の合計値に前記余りを加算する手段
と、前記対象画素が新たな注目画素となったとき、前記
第1の合計値に前記所定数を乗じて得られた結果を該対
象画素の濃度値に加える手段とを備える。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る実施の形態を詳細に説明する。
【0016】図1は、本実施の形態に係る、誤差拡散処
理を行なう画像処理装置の構成を示すブロック図であ
る。同図において、参照符号1は、誤差拡散2値化処理
を施すデジタル濃淡画像を獲得し、ラスタ走査形式の濃
淡画像を出力する濃淡画像獲得部である。この種の濃淡
画像獲得部を構成する装置としては、例えば、イメージ
リーダで画像を読み取り、ラスタ走査形式で出力する公
知のラスタ走査濃淡画像出力装置が挙げられる。
【0017】2は、濃淡画像獲得部1からの濃淡画像に
対して、後述する方法で誤差拡散2値化処理を行なう誤
差拡散処理部であり、以下の各処理部から構成される。
すなわち、閾値処理を行ない、2値化差分値を計算する
2値判定・差分計算部202、1ライン分の入力濃淡画
像データを保持できるFIFOメモリ210、加算器
A,B(201,206)、乗算器205、レジスタ
A,B(204,208)、シフトレジスタA,B,C
(203,207,209)である。
【0018】そして、3は2値画像出力部であり、誤差
拡散処理部2から出力される2値画像について、2値画
像データを表示する不図示の表示手段や、ハードコピー
を作成する表示手段、あるいは、通信路などへ出力した
りするインターフェース手段などにて構成される。
【0019】図3は、本実施の形態に係る装置における
処理手順を示すフローチャートである。同図に示す処理
では、入力画像1ライン分の画素数をN、入力画像の階
調数を64(6ビットにて表現)とし、また、誤差拡散
マトリクスとしては、図2の(b)に示すものを用い
る。なお、誤差拡散マトリクスとして、これと異なるも
のを用いる場合には、図1の誤差拡散処理部2の内部構
成の多少の変更が必要となるが、この変更は、本発明の
本質を損なうものではないので、ここでは、その図示及
び説明を省略する。
【0020】最初に、図3のステップS1において、F
IFOメモリ210、全レジスタ、全シフトレジスタの
内容をクリアする。そして、注目画素を入力画像左上端
画素にセットする。ステップS2では、濃淡画像獲得部
1から、注目画素Xの真の(入力画像における)濃淡値
を取得する。そして、ステップS3において、注目画素
の真の濃淡値、レジスタA(204)の値、シフトレジ
スタC(209)の値を加算器A(201)で合計し、
その結果(σXとする)を2値判定・差分計算部202
に送る。
【0021】ステップS4では、2値判定・差分計算部
202において、上記のσXに対して、以下のアルゴリ
ズムにより、所定の閾値による2値判定処理、及び2値
化差分値δXの計算を行なう。すなわち、 ・σX>32ならば、注目画素を「黒」と判定し、σX
−63を2値化差分値δXとする。
【0022】・σX≦32ならば、注目画素を「白」と
判定し、σXをそのまま2値化差分値δXとする。
【0023】この2値判定処理の結果は2値画像出力部
3へ出力され、また、得られた2値化差分値は、シフト
レジスタA(203)に格納される。
【0024】ステップS5では、FIFOメモリ210
からデータを読み出し、その値をシフトレジスタC(2
09)に格納する。同時にFIFOメモリ210のセル
を1つ進める。続くステップS6において、シフトレジ
スタC(209)の値をLビット(Lは所定値であり、
0<L<6)左シフトする。また、ステップS7で、シ
フトレジスタA(203)にあるδXを2ビット右シフ
トする(マトリクスの合計値である4で割る)。そし
て、ステップS8において、シフトレジスタA(20
3)にある値を乗算器205で2倍し、その結果を加算
器B(206)に送る。
【0025】ステップS9では、上記ステップS8での
計算結果、レジスタA(204)の値、レジスタB(2
08)の値を加算器B(206)で合計し、その結果を
シフトレジスタB(207)に格納する。次のステップ
S10では、シフトレジスタA(203)の値をレジス
タA(204)に格納する。そして、ステップS11に
おいて、シフトレジスタB(207)の値をLビット右
シフトし、その結果をFIFOメモリ210に、また、
その処理で生じたキャリー値をレジスタB(208)に
それぞれ格納する。
【0026】そこで、図2の(a)に示すような入力画
像があって、その画素Hが注目画素であるとき、上記の
ステップS11の処理が終了した時点での各レジスタ・
シフトレジスタの内容は、以下のようになる。
【0027】レジスタA: δH×1/4 シフトレジスタB:δG×1/4+δH×2/4 シフトレジスタC:((int)((δB×1/4+δ
C×2/4)/2^L)))×(2^L) レジスタB: (δG×1/4+δh×2/4)の
Lビット右シフトで生じるキャリー値 なお、上記においてintは切り捨ての演算、^は累乗
の演算を示す。
【0028】ステップS12において、注目画素がライ
ンの右端画素であるか否かを判定し、その判定結果がY
ESであれば、処理をステップS13へ進める。しか
し、注目画素がラインの右端画素でなければ、ステップ
S14ヘ進む。
【0029】ステップS13では、各レジスタ・各シフ
トレジスタの値を0クリアし、注目画素を次のラインの
左端画素に移して、処理をステップS2へ戻す。また、
ステップS14では、注目画素を次の画素へ移し、ステ
ップS2へ戻る。
【0030】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、誤差拡散処理において従来FIFOメモリにそのま
ま格納していた値を、Lビット右シフトしてから格納
し、FIFOメモリから読み出す際に、読み出した値を
Lビット左シフトしてから以後の計算処理に用いるとい
う一連の処理を行なうことにより、誤差拡散処理に必要
なFIFOメモリの各セル当たりのビット数を大幅に削
減できる。
【0031】具体的には、従来の誤差拡散処理におい
て、注目画素Xの2値化処理時にFIFOメモリに格納
していた値(対象画素濃淡値増分でδX)をLビット右
シフトして得られる値をFIFOメモリに格納する。こ
の右シフトの結果生じるキャリー値(余り)について
は、画素Xの次の注目画素(Y)の処理時まで持ち越
し、画素Yの処理時に得られるδY(対象画素濃淡値増
分)に、上記のキャリー値を加えたものを新たにδYと
する。そして、この新たなδYをLビットシフトしたも
のをFIFOメモリに格納する。FIFOメモリからデ
ータを取り出す際には、取り出した値をLビット左シフ
トし、その結果を以後の演算処理に用いる。
【0032】このように、δXをLビット右シフトして
からFIFOメモリに格納することで、FIFOメモリ
に各セルのビット数をn(入力画像の階調を表わすのに
必要なビット数)からn−Lにまで減らすことができる
ため、入力画像1ライン分の画素数をNとすると、全体
では、L×N(bit)のメモリを節約することができ
る。
【0033】また、右シフトによって生じる余りを、次
の画素の処理時に生じる対象画素濃度値の増分に加える
ことで、全体的な画像の濃度を保存し、モアレを防ぐこ
とができる。
【0034】本発明は、ホストコンピュータ、インタフ
ェース、プリンタなどの複数の機器から構成されるシス
テムに適用しても、複写機などの1つの機器からなる装
置に適用しても良い。また、本発明はシステムあるいは
装置にプログラムを供給することによって実施される場
合にも適用できることは言うまでもない。この場合、本
発明に係るプログラムを格納した記憶媒体が本発明を構
成することになる。そして、該記憶媒体からそのプログ
ラムをシステムあるいは装置に読み出すことによって、
そのシステムあるいは装置が、あらかじめ定められた仕
方で動作する。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
誤差拡散処理においてメモリに格納する画素濃度値増分
を所定ビット右シフトしてから格納し、該メモリから該
シフト後の画素濃度値増分を読み出す際、読み出した値
を所定ビット左シフトして以後の画像処理に用いること
で、誤差拡散2値化処理に必要なメモリ容量を大幅に節
約でき、装置全体のコストダウンを図ることができる。
【0036】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成
を示すブロック図である。
【図2】従来の誤差拡散処理の動作を説明するための図
である。
【図3】本実施の形態における処理手順を示すフローチ
ャートである。
【符号の説明】
1 濃淡画像獲得部 2 誤差拡散処理部 3 2値画像出力部 201,206 加算器 202 2値判定・差分計算部 203,207,209 シフトレジスタ 205 乗算器 204,208 レジスタ 210 FIFOメモリ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部よりラスタ走査形式で送られてくる
    多値画像に誤差拡散による2値化処理を行なう画像処理
    装置において、 注目画素についての前記2値化処理時にメモリに格納す
    る画素濃度値の増分を所定ビット右シフトする手段と、 前記右シフトにて得られた値を前記メモリに格納する手
    段と、 前記右シフトの結果生じる余りを次の注目画素の処理時
    まで持ち越す手段と、 前記次の注目画素の2値化処理時に得られる画素濃度値
    の増分に前記余りを加算する手段と、 前記加算後の値を新たな画素濃度値の増分とする手段と
    を備え、 前記メモリから前記新たな画素濃度値を取り出す際、該
    取り出した値を前記所定ビット左シフトし、該シフト後
    の値を以後の画像処理に用いることを特徴とする画像処
    理装置。
  2. 【請求項2】 外部よりラスタ走査形式で送られてくる
    多値画像に誤差拡散による2値化処理を行なう画像処理
    方法において、 注目画素についての前記2値化処理時にメモリに格納す
    る画素濃度値の増分を所定ビット右シフトする工程と、 前記右シフトにて得られた値を前記メモリに格納する工
    程と、 前記右シフトの結果生じる余りを次の注目画素の処理時
    まで持ち越す工程と、 前記次の注目画素の2値化処理時に得られる画素濃度値
    の増分に前記余りを加算する工程と、 前記加算後の値を新たな画素濃度値の増分とする工程と
    を備え、 前記メモリから前記新たな画素濃度値を取り出す際、該
    取り出した値を前記所定ビット左シフトし、該シフト後
    の値を以後の画像処理に用いることを特徴とする画像処
    理方法。
  3. 【請求項3】 外部よりラスタ走査形式で送られてくる
    多値画像について誤差拡散処理を実行し、注目画素のラ
    インの次のライン上に位置する、該注目画素と主走査方
    向の座標値の差が一定である画素を対象画素として該多
    値画像の2値化処理を行なう画像処理装置において、 前記注目画素の濃度値をもとに、該注目画素が位置する
    ライン上の各画素について前記誤差拡散処理を実行する
    手段と、 前記誤差拡散処理において生じた2値化差分値を分割し
    て分割2値化差分値を算出する手段と、 前記分割2値化差分値を前記注目画素の周辺画素の濃度
    値に加算する手段と、 前記注目画素に対応する対象画素について、該注目画素
    の存在するライン上の各画素を注目画素としたときの処
    理において生じる前記分割2値化差分値の内、その対象
    画素の濃度値に加えられる値を合計することで該分割2
    値化差分値の第1の合計値を求める手段と、 前記第1の合計値を1以外の所定数にて除算して得られ
    た値、及び該除算にて生じる余りを格納する手段と、 前記注目画素に対して前記主走査方向に隣接する画素を
    注目画素としたときに生じる前記分割2値化差分値の第
    1の合計値に前記余りを加算する手段と、 前記対象画素が新たな注目画素となったとき、前記第1
    の合計値に前記所定数を乗じて得られた結果を該対象画
    素の濃度値に加える手段とを備えることを特徴とする画
    像処理装置。
  4. 【請求項4】 外部よりラスタ走査形式で送られてくる
    多値画像について誤差拡散処理を実行し、注目画素のラ
    インの次のライン上に位置する、該注目画素と主走査方
    向の座標値の差が一定である画素を対象画素として該多
    値画像の2値化処理を行なう画像処理方法において、 前記注目画素の濃度値をもとに、該注目画素が位置する
    ライン上の各画素について前記誤差拡散処理を実行する
    工程と、 前記誤差拡散処理において生じた2値化差分値を分割し
    て分割2値化差分値を算出する工程と、 前記分割2値化差分値を前記注目画素の周辺画素の濃度
    値に加算する工程と、 前記注目画素に対応する対象画素について、該注目画素
    の存在するライン上の各画素を注目画素としたときの処
    理において生じる前記分割2値化差分値の内、その対象
    画素の濃度値に加えられる値を合計することで該分割2
    値化差分値の第1の合計値を求める工程と、 前記第1の合計値を1以外の所定数にて除算して得られ
    た値、及び該除算にて生じる余りを格納する工程と、 前記注目画素に対して前記主走査方向に隣接する画素を
    注目画素としたときに生じる前記分割2値化差分値の第
    1の合計値に前記余りを加算する工程と、 前記対象画素が新たな注目画素となったとき、前記第1
    の合計値に前記所定数を乗じて得られた結果を該対象画
    素の濃度値に加える工程とを備えることを特徴とする画
    像処理方法。
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